绿色建筑理念下的暖通工程节能技术创新研究

摘要：本文基于绿色建筑理念，围绕暖通工程节能技术创新开展研究。通过系统分析暖通工程节能技术创新体系构建和具体策略，旨在为暖通工程领域的节能减排和可持续发展提供理论参考和实践指导。研究表明，在设计阶段采用先进节能技术、提高围护结构保温性能、优化系统设计和设备选型等，可有效降低建筑能耗；在运行阶段应用变频技术、高效换热器、智能控制系统和计算机模拟仿真技术等，可显著控制能耗；在维护阶段通过定期维护、预测性维护、远程智能运维等措施，可提升系统效能；在全生命周期内实施系统化管理，则有助于实现暖通工程的最优化和可持续发展。本研究为推动绿色建筑高质量发展提供了重要参考。

关键词：绿色建筑；暖通工程；节能技术；创新策略

1引言

在全球气候变化和能源短缺的双重挑战下，发展绿色建筑已成为实现可持续发展的重要途径。暖通工程作为建筑能源消耗的主要部分，其节能技术创新对于推动绿色建筑具有关键作用[1]。本文立足于绿色建筑理念，系统分析了暖通工程节能技术创新体系构建和具体策略，旨在为暖通工程领域的节能减排和可持续发展提供理论参考和实践指导，推动暖通工程全生命周期的节能增效，助力绿色建筑的高质量发展。

2暖通工程节能技术创新体系构建

2.1 设计阶段节能优化

在绿色建筑理念的指导下，暖通工程设计阶段的节能优化至关重要。根据表1数据，可以从以下几个方面来论述设计阶段的节能优化。亚太地区作为全球最大的暖通空调市场，占有67%的市场份额，其中中国市场增长潜力巨大。这表明在设计阶段进行节能优化，可以降低建筑能耗，满足市场需求，提高市场竞争力。随着节能技术的进步，变频技术和热回收技术等的应用可以有效降低能耗，提高能源利用效率。在设计阶段应积极采用这些先进技术，优化系统设计。建筑外墙保温对节能具有显著效果，中国建筑节能规范要求居住建筑外墙保温层的导热系数不大于0.24 W/（m·K），某高层住宅小区通过采用导热系数为0.2 W/（m·K）的新型保温材料，使得每平方米供暖能耗从150 kWh降低至80 kWh，节能效果显著，这表明设计阶段须重视围护结构的保温性能优化。暖通系统和设备优化也大有可为，实际案例表明，优化后的系统能耗可降低33.33%，更新换热器等设备可降低25%-50%的能耗，鉴于暖通空调系统能耗占建筑总能耗的30%-50%，设计阶段的系统和设备优化将带来可观的节能效益。建筑暖通空调系统产生的CO2排放高达9.9亿吨，其中电力和热力间接排放占比超过70%。设计阶段的节能优化，有助于降低建筑的碳排放，对实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。

2.2 运行阶段能耗控制

在绿色建筑理念下，暖通工程运行阶段的能耗控制至关重要。根据以上数据，可以从以下几个方面来论述运行阶段的能耗控制。暖通空调系统能耗占建筑总能耗的1/3以上，是建筑能耗的主要组成部分。因此，在运行阶段对暖通空调系统进行能耗控制，对于降低建筑总能耗具有显著效果。应用变频技术可以有效降低暖通空调系统的能耗。数据显示，采用变频技术可以降低约30%的能耗，显著提高能效并降低运行成本[2]。因此，在运行阶段推广应用变频技术，是控制能耗的重要手段。选择高效换热器可以提高换热效率，降低能耗。例如，采用板式换热器、螺旋螺纹管等高效换热器，可以提高换热效率，提高能源利用率。在运行阶段，应优先选用高效换热器，以控制能耗。计算机模拟与仿真技术在运行阶段的能耗控制中也有广泛应用。在某大型商业建筑项目中，应用计算机模拟与仿真技术对系统进行优化，使得能耗从每平方米120千瓦时降低至80千瓦时，节能比例达到33.33%。这表明，在运行阶段采用计算机模拟与仿真技术，可以有效控制能耗。

2.3维护阶段效能提升

暖通工程的维护阶段对于提升系统效能至关重要。定期开展设备维护和清洁，可以保持设备在最佳工况下运行，避免因设备老化或污染导致的能效下降。基于实时监测数据进行故障诊断和预测性维护，能够最大限度地减少设备故障和非计划停机时间，确保系统的连续高效运行。采用远程监控和智能化运维管理平台，可实现维护过程的自动化和智能化，提高维护效率和精准度。合理优化维护策略和频次，既能保证系统的可靠性和效能，又能降低维护成本。对维护人员进行专业培训，提升其技能水平和责任意识，是提高维护质量和效率的关键举措。

2.4全生命周期管理

绿色建筑理念下的暖通工程，需要从全生命周期的角度进行系统化管理。在规划设计阶段，应充分考虑建筑的功能需求、气候特征、能源供应等因素，进行系统的优化设计和节能技术选型。在施工阶段，须严格按照设计方案和规范要求进行施工，加强质量控制和管理，确保工程质量和性能达标。在运行阶段，需建立完善的能耗监测、控制和优化体系，实现能源的高效利用和动态管理。在维护阶段，应制定科学的维护策略，延长设备使用寿命，保持系统的高效运行。在改造和拆除阶段，要최大限度地回收和再利用可用资源，减少废弃物的产生和处置。全生命周期管理有助于实现暖通工程的最优化和可持续发展。

3暖通工程节能技术创新策略

3.1优化系统设计方案，提升能效水平

暖通工程节能的首要策略是优化系统设计方案。在设计阶段，应综合考虑建筑特点、气候条件、使用需求等因素，选择最佳的系统形式和设备配置，提高系统的整体效率。采用高效热回收技术、可再生能源利用技术等，最大限度地减少能源消耗。优化管路布置和设备选型，减少输配过程中的能量损失。采用模块化、标准化设计，提高系统的灵活性和可扩展性，实现节能降耗。

3.2应用新型材料技术，降低能源损耗

新型材料技术的应用是暖通工程节能的重要手段。高性能保温材料可有效减少围护结构的传热损失，提高建筑的保温隔热性能。采用低辐射玻璃、遮阳材料等，可减少建筑的太阳辐射得热量，降低制冷负荷。在设备和管道中应用新型防腐、绝热材料，可延长其使用寿命，减少能量损失。相变储能材料的应用，可实现能量的有效存储和利用，平衡能源供需矛盾。

4结语

绿色建筑理念下的暖通工程节能技术创新，是实现建筑业可持续发展的必然要求。本文从设计、运行、维护和全生命周期管理等层面，系统分析了暖通工程节能技术创新体系构建和具体策略。研究表明，优化系统设计、应用新技术、集成智控等创新策略，可显著提升暖通工程的节能效果。同时，全生命周期的系统化管理，是实现暖通工程节能增效和可持续发展的关键路径。未来，随着节能技术的不断进步和绿色建筑理念的深入人心，暖通工程节能技术创新将迎来更加广阔的发展空间。在全社会共同努力下，必将推动建筑业实现绿色低碳转型，为建设美丽中国贡献力量。

参考文献

[1]徐彪.建筑工程中的暖通空调节能技术应用探讨[J].中国设备工程，2024，（10）：217-219.

[2]胡跃涛.暖通空调工程管理与暖通节能技术分析[J].科技创新与应用，2022，12（23）：175-178.DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2022.23.042.